အဖွင့်ဆဲလ်သတ္တုအမြှုပ်များ၏ အပူလွှဲပြောင်းခြင်း ဂုဏ်သတ္တိများ

သတ္တုအမြှုပ်သည် အချို့သော အရေအတွက်၊ ချွေးပေါက်များ၏ အရွယ်အစားနှင့် သတ္တုမက်ထရစ်ရှိ အချို့သော ချွေးပေါက်များ ပါဝင်သော ဘက်စုံသုံး ပေါင်းစပ်သတ္တုတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ Foam metal တွင် ကြီးမားသော သီးခြားမျက်နှာပြင်ဧရိယာ၊ ကြီးမားသော porosity, နှင့် small density ကဲ့သို့သော ထူးခြားသောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံသွင်ပြင်လက္ခဏာများ ရှိပြီး heat dissipation (open-cell)၊ heat insulation (closed-cell)၊ sound absorption နှင့် vibration damping ကဲ့သို့သော multifunctional composite လက္ခဏာများ ပါရှိသည်။ မြင့်မားသောတိကျသောခွန်အား၊ လျှပ်စစ်သံလိုက်အကာအကွယ်ပေးခြင်းစသည်ဖြင့်၊ ၎င်းသည် သာမိုရူပဗေဒဂုဏ်သတ္တိများကို ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် လုပ်ဆောင်နိုင်သောပစ္စည်းတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ စက်ပြင်၊ အသံနှင့် လျှပ်စစ်။
အဘို့open-cell သတ္တုမြှုပ်မြင့်မားသော porosity နှင့် ရှုပ်ထွေးသော သုံးဖက်မြင် mesh တည်ဆောက်ပုံသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော အပူ dissipation နှင့် high heat transfer efficiency တို့ကို ဖြစ်စေသည်၊ ၎င်းသည် compact heat exchangers၊ microelectronic device cooling စသည်တို့တွင် အလွန်ကျယ်ပြန့်သော အသုံးချနိုင်သော အလားအလာရှိသည်။ open-cell foam metal ၏ အပူလွှဲပြောင်းခြင်း ဂုဏ်သတ္တိများအတွက် ၎င်း၏ သုတေသနအခြေအနေအား သေးငယ်သော အပူဖလှယ်ကိရိယာများ၏ အပလီကေးရှင်းဧရိယာများမှ စုံစမ်းစစ်ဆေးပြီး ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပါသည်။
သတ္တုမြှုပ်compact heat exchangers များအတွက်
သတ္တုအမြှုပ်များ၏ ပိုမိုကောင်းမွန်သော အပူလွှဲပြောင်းဂုဏ်သတ္တိများကို ယေဘူယျအားဖြင့် အသိအမှတ်ပြုထားသည်။ ဓာတ်ငွေ့ သို့မဟုတ် အရည်များသည် အပေါက်များမှတဆင့် စီးဆင်းသောအခါ၊ အပူသည် အဖွင့်ဆဲလ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အရည်နှင့်အတူ သတ္တုအမြှုပ်ကြားတွင် အတင်းအဓမ္မ convection ပုံစံဖြင့် ကူးပြောင်းသွားပါသည်။ တစ်ဖက်တွင်၊ သတ္တုအမြှုပ်၏ရှုပ်ထွေးသောသုံးဖက်မြင်ထောင့်ဖွဲ့စည်းပုံသည် အရည်၏ nonlinear အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုဖြစ်စေပြီး လှိုင်းထန်မှုအဆင့်ကိုလည်း အားကောင်းစေပြီး၊ မြင့်မားသောဒေသခံအပူလွှဲပြောင်းမှုတွင် အရည်အတွက် အစိုင်အခဲမျက်နှာပြင်ကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ အမြှုပ်သတ္ထုသည် ကြီးမားသောတိကျသောမျက်နှာပြင်ဧရိယာသည် သတ္တု၏ကောင်းမွန်သောအပူလွှဲပြောင်းမှုစွမ်းဆောင်ရည်အတွက် အရေးကြီးသောအကြောင်းရင်းတစ်ခုလည်းဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင်၊ ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသော အပူဖလှယ်မှု လွှဲပြောင်းခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်အတွက် သတ္တုအမြှုပ်များကို လေ့လာခြင်းသည် လေ-ဘေးဘက် မြှင့်တင်ထားသော အပူလွှဲပြောင်းမှုနှင့် အအေးခန်း-ဘက်သို့ မြှင့်တင်ထားသော အပူလွှဲပြောင်းခြင်းတို့ကို အဓိကထား အာရုံစိုက်သည်။
သတ္တုအမြှုပ်၏လေထု၏ ပိုမိုကောင်းမွန်သောအပူလွှဲပြောင်းခြင်းဂုဏ်သတ္တိများအတွက်၊ အအေးခံအီလက်ထရွန်နစ်အစိတ်အပိုင်းများ၊ ပန်းကန်ပြားအပူလဲလှယ်ကိရိယာများနှင့် finned အပူလဲလှယ်ကိရိယာများကဲ့သို့သော သမားရိုးကျ fins များကိုအသုံးပြုသည့် အအေးခံအီလက်ထရွန်နစ်အစိတ်အပိုင်းများ၊ ပန်းကန်ပြားအပူလဲလှယ်ကိရိယာများနှင့် finned heat exchangers ကဲ့သို့သော finned အပူဖလှယ်ကိရိယာများအစား သတ္တုအမြှုပ်များကို အသုံးပြုသည်။ ကျစ်လစ်သောအပူလဲလှယ်ကိရိယာများတွင်၊ စီးဆင်းမှုအပူလွှဲပြောင်းခြင်းဂုဏ်သတ္တိများကို ယေဘုယျအားဖြင့် 40% အောက်နှင့် porosities 70% သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပိုသော ကြေးနီနှင့် အလူမီနီယမ်အမြှုပ်သတ္တုများအတွက် အဓိကလေ့လာကြသည်။
အချို့သော ပေါက်ပေါက်အရွယ်အစားတွင်၊ porosity တိုးလာပြီး လွှမ်းမိုးမှုနှင့်အတူ အပူကူးပြောင်းမှုနှုန်း တိုးလာသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ အချို့သော porosity အတွက်၊ pore density မြင့်မားလေ၊ ချွေးပေါက်အရွယ်အစား အလွန်အမင်းကြီးမားခြင်းကြောင့် ဖြစ်နိုင်သည့် heat transfer efficiency နိမ့်လေဖြစ်သည်။ pore structure parameters များသည် porosity၊ pore density နှင့် pore diameter တို့သည် heat transfer performance ကိုထိခိုက်စေသော အဓိကအချက်များဖြစ်သည်။သတ္တုအမြှုပ်များ. အအေးခံအီလက်ထရွန်းနစ်အစိတ်အပိုင်းများတွင် သတ္တုအမြှုပ်များကို အသုံးချခြင်းအတွက်၊ အပူပျံ့နှံ့မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုအပေါ် သတ္တုအမြှုပ်များပေါက်ကြားမှုနှင့် ချွေးပေါက်အချင်း၏အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ထောင့်မှန်ကျသောစမ်းသပ်မှုများဖြင့် စုံစမ်းခဲ့သည်။ ရလဒ်များက အတင်းအဓမ္မ convection အောက်တွင် အမြှုပ်သတ္တု၏ အပူပျံ့ခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်သည် ချွေးပေါက်အရွယ်အစားတွင် အကြီးမားဆုံးလွှမ်းမိုးမှုရှိသည့် ချွေးပေါက်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဆက်စပ်နေကြောင်း ရလဒ်များက ပြသသည်။
အချို့သော သုတေသနရလဒ်များက အမြှုပ်သတ္ထုသည် အပူလွှဲပြောင်းခြင်းကို မြှင့်တင်ရာတွင် အားကောင်းသည့် အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သော်လည်း အပူဖလှယ်မှုစွမ်းဆောင်ရည် တိုးတက်မှုနှင့်အတူ ခံနိုင်ရည်တိုးတက်မှုမှာ ပျော့ညံ့ခြင်းမရှိကြောင်း သိရသည်။ အမြှုပ်သတ္တု၏ အပူကူးပြောင်းမှု စွမ်းဆောင်ရည်ကို သေးငယ်သော ဖိအားဆုံးရှုံးမှုတွင် သိသာထင်ရှားစွာ မြှင့်တင်ပေးပြီး ချွေးပေါက်သိပ်သည်းဆ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ဖိအားဆုံးရှုံးမှု တိုးလာသည်။ လေ့လာမှု၏ရလဒ်များသည် ပေါ့ပါးပြီး ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသော ထိရောက်မှုမြင့်မားသော အပူဖလှယ်ကိရိယာများကို ဒီဇိုင်းပိုင်းနှင့် တီထွင်ဖန်တီးမှုအတွက် မှတ်သားစရာဖြစ်သည်။ အမြှုပ်သတ္တုအပူလဲလှယ်ကိရိယာများနှင့် အရွယ်အစားတူ finned အပူလဲလှယ်ကိရိယာများကို စမ်းသပ်လေ့လာမှုကို ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး တူညီသောစမ်းသပ်မှုအခြေအနေအောက်တွင် အမြှုပ်သတ္တုအပူလဲလှယ်ကိရိယာသည် finned heat exchanger ထက် ထိရောက်မှုနည်းပြီး ဖိအားဆုံးရှုံးမှုနှင့်၊ friction coefficient သည် finned heat exchanger များထက် ပိုများသည်။ အမြှုပ်ထွက်သောသတ္တုသည် convective heat transfer တွင် သိသာထင်ရှားသောအားကောင်းသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိပြီး Reynolds အရေအတွက်တိုးလာသည်နှင့်အမျှ အားကောင်းသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် လျော့နည်းသွားသည်၊ အမြှုပ်ထွက်သောသတ္တုသည် အရည်စီးဆင်းမှုခုခံနိုင်စွမ်းကို သိသာထင်ရှားစွာ တိုးလာစေသော်လည်း Reynolds အရေအတွက် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ခံနိုင်ရည်တိုးလာမှုကို တိုးပွားစေပါသည်။ Comprehensive strengthening of convective heat transfer and pressure drop in the flow of the ရှုထောင့် နှစ်ခုကို တွေ့မြင်နိုင်သည်၊porous မြှုပ်သတ္တုသေးငယ်သော flow rate အခါသမယရှိသော အရည်အတွက် ပိုသင့်လျော်သည်။ Foam metal သည် air-side improved heat transfer ၏ အခန်းကဏ္ဍတွင် ပါသော်လည်း တစ်ချိန်တည်းတွင် အပူလွှဲပြောင်းခြင်း စွမ်းဆောင်ရည် မြှင့်တင်ခြင်း၊ ခံနိုင်ရည်လည်း တိုးလာကာ ယေဘုယျအားဖြင့် စွမ်းဆောင်ရည်သည် ရိုးရာ fins များထက် ပိုဆိုးပါသည်။ သုတေသနပြုချက်များအရ အမြှုပ်သတ္ထုသည် နည်းပါးသော ရှားပါးသောအချိန်အခါများတွင် သင့်လျော်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ အမြှုပ်သတ္ထုလေ-ဘေးဘက် မြှင့်တင်ထားသော အပူလွှဲပြောင်းမှုဆိုင်ရာ လျှောက်လွှာများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပြီး ရိုးရာ ဆူးတောင်အပူများ စိမ့်ဝင်မှုဆိုင်ရာ အခြားရွေးချယ်စရာ သုတေသနကို မျက်စိစုံမှိတ်၍ မဆောင်ရွက်နိုင်ပါ။

သတ္တုအမြှုပ်သည် အဆင့်ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် အအေးခန်း၏ အပူလွှဲပြောင်းမှုကို အားကောင်းစေသည့် အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နိုင်သည်။ porosity သေချာသောအခါတွင် pore density သည် 20 PPI မှ 40 PPI မှ လျော့နည်းသွားပြီး ချွေးပေါက်အရွယ်အစား လျော့နည်းလာသည်နှင့်အမျှ ပိုကြီးသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာ ပိုကြီးကာ ပိုမိုပြင်းထန်သော ဆဲလ်ဖွဲ့စည်းပုံကြောင့် ရလဒ်များက ပြသသည် ။ မြင့်မားသော စီးဆင်းမှုနှုန်းတွင်၊ ပွက်ပွက်ဆူနေသော အပူလွှဲပြောင်းကိန်းသည် ခြောက်သွေ့မှုတိုးလာသည်နှင့်အမျှ တည်ငြိမ်ပြီး နှေးကွေးလာမှုကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။ လည်ပတ်ဖိအားများ တဖြည်းဖြည်း တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ခြောက်သွေ့မှုနည်းချိန်တွင် ပွက်ပွက်ဆူနေသော ပွက်ပွက်ဆူနေသော ဖြစ်စဉ်သည် မြေပွိုင့်နှင့် ဆင်တူသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ ဖိအားတိုးလာသည်နှင့်အမျှ အပူလွှဲပြောင်းမှုသည် ပြင်းထန်လာသော်လည်း ဆူပွက်မှုတွင် ဖိအားများ အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ တက်လာသည် ။ အပူလွှဲပြောင်း။ ကြေးနီအမြှုပ်ပြွန်များ၏ အပူလွှဲပြောင်းကိန်းသည် အလင်းပြွန်များထက် သုံးဆခန့် မြင့်မားသည်။ သန့်စင်သောရေခဲသေတ္တာတွင်၊ အမြှုပ်သတ္တုပါဝင်မှုသည် ပွက်ပွက်ဆူနေသောအပူလွှဲပြောင်းစီးဆင်းမှုကို အားကောင်းစေပြီး အပူလွှဲပြောင်းကိန်းကို 185% အထိတိုးစေသည်။ ဆီပါဝင်သောအခြေအနေများတွင်၊ အပူလွှဲပြောင်းခြင်းကိုအားကောင်းစေရန်သတ္တုအမြှုပ်၏အကျိုးသက်ရောက်မှုသည်အားနည်းသွားသည်၊ တူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင် 5PPI ရေမြှုပ်သတ္တုနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက 10PPI အမြှုပ်သတ္တုသည် အပူလွှဲပြောင်းကိန်းကို 0.6 ဆအထိ တိုးမြင့်စေပြီး ချွေးပေါက်အရွယ်အစားသေးငယ်ကာ ပွက်ပွက်ဆူနေသော အပူလွှဲပြောင်းကိန်းကို မြှင့်တင်နိုင်သည်။
အစုလိုက်အပြုံလိုက် စီးဆင်းမှုနှုန်းနှင့် စီးဆင်းမှု ငွေ့ရည်ဖွဲ့ဖိအားကျဆင်းမှုအပေါ် နှစ်ဆင့်အရည်ခြောက်ခြင်း၏ သက်ရောက်မှုများနှင့် အပူလွှဲပြောင်းကိန်းကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။ ရလဒ်များအရ အတွင်းနံရံပြည့်နေသော သတ္တုမြှုပ်ပြွန်၏ ဖိအားကျဆင်းမှုသည် အလင်းပြွန်ထက် များစွာပိုကြီးပြီး ထုထည်စီးဆင်းမှုနှုန်းနှင့် ခြောက်သွေ့မှု တိုးလာမှုနှင့်အတူ ဖိအားကျဆင်းမှုသည် လျင်မြန်စွာနှင့် လိုင်းမညီဘဲ တိုးလာပါသည်။ အတွင်းနံရံတွင် ဖြည့်ထားသော annular metal foam tube ၏ condensation heat transfer coefficient သည် light tube ထက် ပိုကြီးပြီး၊ mass flow rate နှင့် dryness တိုးလာသည်နှင့်အမျှ heat transfer coefficient တိုးလာကာ၊ flow condensation heat transfer coefficient သည် ဤအမျိုးအစား၊ အားဖြည့်ပြွန်များသည် အလင်းပြွန်ထက် နှစ်ဆခန့်ရှိသည်။ ၎င်း၏သွေးကြောမျှင်များ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုသည်ထင်ရှားသောကြောင့်၊ 130PPI အားဖြည့်ပြွန်၏ချွေးပေါက်သိပ်သည်းဆသည်အကောင်းဆုံးအကျိုးသက်ရောက်မှုဖြစ်သည်၊ အလင်းပြွန် 3.06 ကြိမ်အတွက်၊ 40PPI tube သည်ခိုင်ခံ့မှုနည်းလမ်းအဖြစ် low-ribbed tube ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်အဓိကအားဖြင့်ဆင်တူသည်။
compact heat exchanger ထဲမှာ၊သတ္တုမြှုပ်အပူလွှဲပြောင်းခြင်းအခန်းကဏ္ဍကို အားကောင်းစေရန် အပြည့်အဝအသုံးချနိုင်သော်လည်း အမြှုပ်သတ္တုကြီးထွားမှု၏ ခံနိုင်ရည်လက္ခဏာများသည်လည်း အလွန်ထင်ရှားကြောင်း၊ ကျစ်လျစ်သောအပူလဲလှယ်ကိရိယာတွင် foam metal ၏အသုံးချမှုကို အကဲဖြတ်ရန် ပြည့်စုံသောစွမ်းဆောင်ရည်လိုအပ်ကြောင်း လေ့လာမှုကပြသခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ ဆီပါဝင်သော ချောဆီများရှိနေပါက အမြှုပ်သတ္တုများသည် အပူလွှဲပြောင်းမှု ယိုယွင်းလာနိုင်ပြီး၊ အအေးခန်း၏ အဆင့်ပြောင်းလဲမှုအပူလွှဲပြောင်းမှုအတွက် သတ္တုအမြှုပ်များ၏ ပိုမိုကောင်းမွန်သော အပူလွှဲပြောင်းမှုကိုလည်း ချောဆီ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုများကြောင့် ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။